Técnicas in situ de descontaminación de suelos


El suelo contaminado es sometido a tratamiento en su localización original, sin existir un traslado del mismo, aunque en el mismo emplazamiento se puede proceder a su removilización o mezcla.

 

 

- Definición del proceso

- Características de la técnica

- Usos del lavado de suelos

- Rendimiento del proceso

 

 

El lavado del suelo es una técnica que consiste en el uso de un líquido (generalmente agua, combinada a veces con aditivos químicos) usado junto a un procedimiento mecánico para depurar el suelo. Con este proceso se retiran contaminantes peligrosos, concentrándolos y reduciendo su volumen. Los contaminantes peligrosos tienden a unirse en forma química o física a limos y arcillas, materiales que, a su vez, se unen a arenas y a partículas de grava. 

En el procedimiento de lavado del suelo se separa la tierra fina contaminada (limo y arcilla) de la tierra gruesa (arena y grava).

 

 

El suelo generalmente se compone de partículas finas (limo y arcilla) y partículas gruesas (arena y grava), materia orgánica (plantas en estado de descomposición y materia animal), agua y aire. Los contaminantes tienden a unirse fácilmente, en forma química o física, a limos, arcillas y materia orgánica. Cuando el suelo contiene una gran cantidad de arcillas y materia orgánica, los contaminantes se unen más fácilmente a la tierra y, por lo tanto, son más difíciles de separar que cuando hay poca arcilla y material orgánico.

Esta técnica consiste en la separación de las partículas finas, tales como limo y arcilla de las gruesas, arena y grava, procedimiento que permite minimizar considerablemente la cantidad de tierra afectada por contaminación.

 

Equipo portátil utilizado en el lavado del suelo

En la técnica se emplea un equipo portátil que se puede llevar hasta el lugar de las operaciones.

Durante el procedimiento, las partículas de grava y de arena más pesadas se asientan y son sometidas a pruebas para detectar contaminantes. Entonces caben dos posibilidades: (a) que las gravas aparezcan limpias. Entonces el material puede mantenerse en el sitio o bien llevarse a otro lugar para usarlo como relleno. (b) que las gravas presenten algún vestigio de contaminación. Entonces se puede someter el material a otro ciclo de lavado, recogerlo para aplicarle un tratamiento diferente o eliminarlo en otro lugar.  

El limo y la arcilla contaminados presentes en el agua del lavado se asientan separándose de ésta. El agua, ahora con contaminantes se somete a un tratamiento a fin de poder reciclarla para otros usos. Como el agua de lavado podría contener aditivos, algunos de los cuales podrían interferir en el tratamiento, éstos deberían ser retirados o neutralizados con un tratamiento preliminar. 

Una vez separados el limo y la arcilla del agua de lavado, se les somete a una prueba para determinar si contienen contaminantes. Si todos los contaminantes pasaron al agua del lavado y el limo y la arcilla están limpios, el limo y la arcilla se pueden usar en el sitio o se pueden llevar a otro lugar para usarlos como relleno. Si el material todavía está contaminado, se puede someter a otro ciclo de lavado, recogerlo para aplicarle un tratamiento diferente o eliminarlo en un vertedero autorizado.

Una vez concluido el procedimiento, la tierra de volumen más reducido, que contiene la mayoría de las partículas finas de limo y arcilla, puede someterse a un tratamiento ulterior con otros métodos (como incineración o medidas biocorrectivas).

La tierra más limpia, de mayor volumen, no es tóxica y se puede usar como relleno. 

 

 

Aunque el lavado del suelo se puede usar por sí sólo a menudo se emplea combinado con otras técnicas de tratamiento. Su uso principal tal vez sea como técnica para reducir el volumen de suelo a tratar, concentrando los contaminantes en una masa relativamente pequeña de material. Cuanto mayor sea el porcentaje de arena gruesa y grava en el material que deba tratarse (que se puede limpiar y quizá llevar de vuelta al sitio), más eficaz será el lavado del suelo en función del coste. 

 

Esta técnica se emplea en el tratamiento de una amplia gama de contaminantes tales como metales, gasolina, gasoil y plaguicidas. 

 

El uso de esta técnica presenta varias ventajas:

- Crea un sistema cerrado que no se ve afectado por condiciones externas. Este sistema permite controlar las condiciones (como el pH y la temperatura) en las cuales se tratan las partículas del suelo. 

- Permite excavar los desechos peligrosos y tratarlos in situ

- Ofrece la posibilidad de retirar una gran variedad de contaminantes del suelo. 

 

 

Idealmente, el proceso de lavado reduciría el volumen del material tratado en un 90% (lo cual significa que sólo el 10% del volumen original necesitaría de un tratamiento ulterior). Si los desechos tienen un alto porcentaje de limo fino y arcilla, una parte mayor del material deberá ser sometida a otro tratamiento subsiguiente más costoso. Suelos con altos contenidos en limos y arcillas probablemente no son buenos candidatos para emplear la técnica del lavado. 

A menudo se pueden retirar mejor los contaminantes durante el proceso añadiendo aditivos químicos al agua del lavado. Sin embargo, la presencia de estos aditivos podría dificultar el tratamiento del agua del lavado usada y la eliminación de residuos del lavado. Hay que tener en cuenta el coste de la manipulación y el uso de aditivos en función de la mejora que se logrará en la eficacia del proceso de lavado del suelo. 

La eficacia de esta técnica depende en parte del coste ya que puede usarse como un tratamiento preliminar, reduciendo considerablemente la cantidad de material que necesitaría de un tratamiento ulterior empleando otro método. 

 

Esquema de lavado del suelo

El proceso de lavado del suelo

 

 

- Definición del proceso

- Características de la técnica

- Usos de la extracción por solvente

- Rendimiento del proceso

 

La extracción con solventes es una técnica de tratamiento que consiste en usar un solvente para separar o retirar contaminantes orgánicos peligrosos de fangos residuales, sedimentos o tierra. No destruye los contaminantes, sino que los concentra para que sea más fácil reciclarlos o destruirlos con otra técnica. 

 

Cuando la tierra entra en el extractor (tanque donde la tierra contaminada se mezcla con el solvente), se separa en tres componentes o "fracciones": solvente con contaminantes disueltos, sólidos y agua. 

 

Los distintos contaminantes se concentran en las diferentes fracciones. Por ejemplo, los bifenilos policlorados se concentran en el solvente contaminado, mientras que los metales quedan en los sólidos y en el agua. Cada fracción, individualmente, puede ser tratada o eliminada en una forma más eficaz en función del costo. 

 

 

El proceso abarca cinco pasos:

1. Preparación (clasificación del material contaminado) 

2. Extracción 

3. Separación de contaminantes concentrados del solvente 

4. Remoción del solvente residual 

5. Recuperación de los contaminantes, reciclaje o tratamiento ulterior. 

 

Esquema de la extracción por solventes

El proceso de extracción con solventes

 

 

La preparación comienza con la excavación del suelo contaminado y su traslado a un lugar de tránsito donde se prepara la tierra para el tratamiento, pasándola por una criba para separar desechos de gran tamaño y piedras. El proceso de preparación consiste en separar los contaminantes para que puedan ser tratados de forma individual. La tierra puede tratarse por tandas, por semitandas o en forma continua. En la modalidad de semitandas, el material pasa por el extractor en incrementos. Si se trata la tierra en forma continua, tal vez sea necesario hacerla más fluida para que pueda pasar fácilmente por el proceso mediante bombeo. Para eso se le agrega agua o, en el caso de fangos oleosos, solventes. 

En el proceso de extracción se coloca la tierra en extractores que pueden ser de distinto tamaño. Algunos tratan 25 Tm/día mientras que otros tienen capacidad para tratar más de 125 Tm/día y ocupan entre 140-1.000 m2, incluso más. 

 

En el siguiente paso (separación) se añade solvente al extractor y se mezcla la tierra con el mismo. Los contaminantes orgánicos se disuelven en el solvente. La velocidad con que se disuelven los contaminantes del suelo depende de varios factores, como la temperatura, el contenido de humedad y el grado de contaminación, entre otros. Cada uno de estos factores es decisivo para la concepción del tratamiento. Es necesario realizar estudios en laboratorio para determinar la cantidad de solvente que se necesita y el tiempo que el material debe permanecer en el extractor a fin de garantizar la máxima eficacia posible. Como algunos sólidos podrían contener contaminantes que deben pasar más de una vez por el extractor, es posible que haya que repetir este paso del proceso. 

 

El proceso produce tres fracciones que requieren separación:

 

- La mezcla de solvente contaminado. 

- La tierra tratada, que, según la concentración de contaminantes presentes, podría requerir una repetición del ciclo o tratamiento ulterior con otra técnica. 

- El agua, que debe analizarse para determinar si necesita tratamiento ulterior antes de verterla en una planta de tratamiento pública o en otra zona de descarga aprobada. 

Los extractores de solventes no emiten vapores contaminados, es decir, no producen emisiones a la atmósfera. Sin embargo, en algunos lugares podría haber emisiones durante la excavación o preparación de suelos contaminados. Si las emisiones exceden los límites permitidos por ley, hay que modificar los procedimientos utilizados en ese sitio para la preparación y el manejo de desechos. 

 

 

 

La eficacia de la técnica de extracción por solventes es función del coste que supone el proceso de separación de los contaminantes peligrosos de los no peligrosos y el de concentración de los materiales peligrosos para un tratamiento ulterior. Como se separan los contaminantes se puede seleccionar el método de tratamiento más apropiado para cada uno. 

 

Tras la extracción por solventes, algunos contaminantes pueden reciclarse o reutilizarse en la industria manufacturera, reduciendo al mínimo la necesidad de eliminarlos. 

 

 

Se ha comprobado que la extracción por solventes es eficaz para tratar sedimentos, fangos residuales y tierra que contienen principalmente contaminantes orgánicos, como bifenilos policlorados, compuestos orgánicos volátiles, solventes halogenados y desechos del petróleo. Generalmente, estos contaminantes provienen del desengrasado de metales, la limpieza de tableros de circuitos impresos, gasolina y procesos de fabricación de conservantes de la madera. 

 

Esta técnica no reduce la toxicidad de los contaminantes; por consiguiente, el producto final del proceso (los residuos concentrados) debe ser sometido a un tratamiento posterior o eliminado. 

 

Este proceso ha resultado eficaz para retirar contaminantes orgánicos de desechos de pintura, desechos del proceso de fabricación de goma sintética, desechos de alquitrán de hulla, barro extraído en perforaciones, desechos del tratamiento de la madera, plaguicidas e insecticidas desechados y desechos oleosos. En cambio no da buenos resultados para extraer contaminantes inorgánicos, es decir, ácidos, bases, sales y metales pesados, ya que estos materiales no se disuelven fácilmente en la mayoría de los solventes. Para estos contaminantes existen otros métodos de tratamiento. 

 

Algunas de las limitaciones de esta técnica son las siguientes:

 

- La presencia de plomo y de otros contaminantes inorgánicos podría interferir en la extracción de materiales orgánicos.

- La aplicación de la técnica podría implicar complejas consideraciones técnicas. Por ejemplo, algunos sistemas usan butano y propano comprimidos, que exigen un manejo estricto para evitar que se vaporicen y se prendan fuego.

- Podría ser necesario un tratamiento preliminar extenso de los desechos para sacar o desmenuzar los terrones grandes. 

Solventes utilizados en el proceso de extracción con solventes:

 

- Dióxido de carbono líquido

- Butano

- Acetona

- Hexano

- Propano

- Trietilamina

- Metanol

- Éter dimetílico


 

 
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